本发明属于食品添加剂领域，具体涉及一种提高热稳定性的红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒及其制备方法。
背景技术：
食用色素是可改变或改善食品色泽的一种食品添加剂，现已大量应用于食物的加工与生产中。按色素的性质，常将食用色素分为天然食用色素和人工合成食用色素。近些年来，由于对人工合成色素安全性的质疑，人们更倾向于选择天然食用色素。红曲色素为红曲霉菌分泌的聚酮类次级代谢产物，包括红曲红色素、红曲黄色素、红曲橙色素三类，是公认的具有较高安全性的食用色素。红曲色素作为一种较为优良的天然食用色素，具有着色自然、安全性高、防腐、保鲜等优点及降低血脂、降血压、抗突变等生理活性，所以长期以来备受人们青睐与喜爱，是国内外天然食用色素良好的选择，在奶酪、香肠、豆腐乳、饮料等食品中已有广泛应用。然而由于红曲色素的稳定性较差，尤其在较高温度下(>60℃)的降解速度和幅度加快，使得对含红曲色素的食品进行传统的高温杀菌处理时易造成色泽的极大损失；同时ph也会显著影响红曲色素的稳定性，这些已明显制约着红曲色素在食品工业中的推广和应用。
酪蛋白酸钠源自酪蛋白，通过向酸性酪蛋白中添加氢氧化钠制得，是使用最广泛的蛋白质之一。酪蛋白占牛奶蛋白质总量的80%左右，主要由αs1-、αs2-、β-和κ-酪蛋白组成，它们具有开放、灵活的构象以及不同的疏水、亲水结构域，这些亲水性和疏水性基团对颜色的稳定性有很好的贡献，因此，可在饮料和食品工业中被用作稳定剂。
但目前，现有技术中还没有将酪蛋白酸钠添加至红曲色素中，以提高红曲色素的稳定性。
技术实现要素：
为了解决现有技术中红曲色素应用于食品着色时色价不稳定、易分解褪色的问题，提供本发明提供了一种提高红曲色素在酸性条件下热稳定性的红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高热稳定性的红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）红曲色素粉末和酪蛋白酸钠于去离子水中溶解并搅拌；
（2）将制备的溶液经过滤后用去离子水稀释，得到红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒；
优选地，所述的步骤（1）的具体步骤为0.1~0.5g的红曲色素粉末和0.5~1.0g酪蛋白酸钠150ml去离子水中溶解，搅拌1h。
优选地，所述的步骤（2）中的过滤为0.2µm过滤器过滤，所述的去离子水稀释为5~10倍。
本申请还公开了上述所述的制备方法制备的红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒。
本申请同时公开了该红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒在食品中的应用。将红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒具有较高的热稳定性，在ph为3.0，100℃加热0-120min中色价稳定、不分解褪色。
有益效果
本申请制备的微粒显著提高了红曲色素的热稳定性，有效解决了红曲色素应用于食品着色时色价不稳定、易分解褪色的问题。本发明通过利用酪蛋白酸钠与红曲色素形成复合物显著提高红曲色素在酸性条件下热稳定性。在ph为3.0，100℃加热的条件下，本发明的红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒中红曲色素的稳定性明显高于红曲色素水溶液的稳定性，且复合物制备方法操作简单，条件可控，易于生产。
附图说明
图1：ph为3.0，100℃加热不同时间（30，60，90和120min）红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的示意图；a为红曲色素溶液；b为红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒；
图2：ph为3.0，100℃加热不同时间（30，60，90和120min）对红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒吸光度的影响；
图3ph为3.0，100℃加热不同时间（30，60，90和120min）对红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒zeta-电位的影响；
图4：ph为3.0，100℃加热不同时间（30，60，90和120min）对红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒粒径的影响；
图5：ph为3.0，100℃加热不同时间（30，60，90和120min）红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的荧光光谱图；a为红曲色素溶液；b为红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒；
图6：ph为3.0，100℃加热120min时红曲色素溶液（a、c加热前后）及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒（b、d加热前后）的傅里叶红外光谱图；
图7：ph为3.0，100℃加热30和60min红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的dsc图，a为未加热，b和c分别为加热30min和60min后；
图8：ph为3.0，100℃加热不同时间（30，60，90和120min）红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的扫描电镜图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
（1）将0.2g的红曲色素粉末和0.8g酪蛋白酸钠于150ml去离子水中溶解并搅拌1h；
（2）制备的溶液经0.2µm过滤器过滤后用去离子水稀释5倍，得到红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒。
（3）用1mol/l的hcl溶液调节红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒ph至3.0；
（4）复合物在100℃甘油浴中分别加热30、60、90和120min，然后在水浴中冷却至21℃。
（5）测定样品溶液的吸光度：紫外可见分光光度计(日本岛津公司uvmini-1240)
（6）测定样品溶液的粒径与zeta-电位：纳米激光粒度仪(英国马尔文仪器有限公司nano-zs90)
（7）测定样品溶液的荧光光谱：光谱荧光计(fluoromax-4,horibascientific，法国)
（8）测定样品溶液的傅里叶红外光谱：nicolettmistm10ftirspectrometer(thermofisher,usa)
（9）测定样品溶液的dsc：taq200差示扫描器(tainstrument,newcastle,de,usa)
（10）测定样品溶液的微观结构：日立su8020(日立高科技,日本)
图1示出了ph为3.0，100℃加热不同时间（30,60,90和120min）红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的受热褪色变化示意图，结果表明无酪蛋白酸钠的红曲色素溶液在酸性条件下加热褪色较快，有酪蛋白酸钠存在时红曲色素稳定；
图2示出了ph为3.0，100℃加热不同时间（30,60,90和120min）对红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒吸光度的影响；图3示出了ph为3.0，100℃加热不同时间（30,60,90和120min）对红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒zeta-电位的影响；图4示出了ph为3.0，100℃加热不同时间（30,60,90和120min）对红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒粒径的影响；
图3和图4的结果表明红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的形成显著提高了红曲色素在酸性条件下的溶解度和稳定性；
图5示出了ph为3.0，100℃加热不同时间（30,60,90和120min）红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的荧光光谱图，结果表明随着时间的增加，红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的荧光强度明显增大，荧光发射发生蓝移，与红曲色素溶液相比，红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒表现出更高的荧光强度。这可能是由于红曲色素和酪蛋白酸钠之间的强连接增加了荧光强度；
图6示出了ph为3.0，100℃加热120min时红曲色素溶液（a、c加热前后）及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒（b、d加热前后）的傅里叶红外光谱图，结果表明红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒在受热中产生了c=c，n-o及氢键；
图7示出了ph为3.0，100℃加热30和60min红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的dsc图，a为未加热，b和c分别为加热30min和60min后；
图2和图7的结果表明，在0和30min时，与红曲色素溶液相比，红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒更稳定；
图8示出了ph为3.0，100℃加热不同时间（30,60,90和120min）红曲色素溶液及红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的扫描电镜图，结果表明在不加热条件下，红曲色素溶液和红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的形貌有明显差异。红曲色素溶液是透明、光滑，随着加热时间的增加（30min~120min），红曲色素逐渐发生聚集，呈现球状、三角形，而不是单一形状，当红曲色素与酪蛋白酸钠相互作用形成红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒时，其形态更加稳定，微粒分布更加清晰。这种复合结构在加热时间持续到60min时较为稳定，之后随着加热时间的增加略有下降。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种提高热稳定性的红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）红曲色素粉末和酪蛋白酸钠于去离子水中溶解并搅拌；
（2）将制备的溶液经过滤后用去离子水稀释，二者通过静电吸附与空间位阻效应，得到红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）的具体步骤为0.1~0.5g的红曲色素粉末和0.5~1.0g酪蛋白酸钠150ml去离子水中溶解，搅拌1h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中的过滤为0.2µm过滤器过滤，所述的去离子水稀释为5~10倍。
4.一种权利要求1-3之一所述的制备方法制备的红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒。
5.一种权利要求4所述的红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒在食品中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，将红曲色素-酪蛋白酸钠纳米微粒在ph为3.0，100℃加热的0-120min的食品中作为着色剂。
技术总结